Los múltiples usos de la lámpara de neón

Las luces de neón son un elemento tan nostálgico que a todo el mundo parece gustarle. La lámpara de neón es un tipo de lámpara de descarga de gas, generan luz cuando una descarga eléctrica viaja a través de un gas ionizado o plasma. Cuando el voltaje entre los electrodos excede un cierto umbral, el gas se ioniza y comienza a conducir electricidad. El proceso básico que genera luz es el retorno de los iones al estado energético de la tierra, con la emisión de un fotón de luz. El color de la luz depende de los espectros de emisión de los átomos del gas, así como de la presión del gas, entre otras variables. Las lámparas de descarga de gas se pueden clasificar por la presión del gas:

  • Baja presión: incluye la lámpara de neón, lámparas fluorescentes y lámparas de sodio de baja presión.
  • Alta presión: como los halogenuros metálicos, las lámparas de vapor de sodio y mercurio de alta presión.
  • Otra clasificación proviene del método de calentamiento del cátodo:

    • Lámparas de cátodo caliente: el arco eléctrico entre los electrodos es creado por un chorro termoiónico, donde los electrones son expulsados ​​de los electrodos debido a la alta temperatura.
    • Lámparas de cátodo frío: En estas, el arco eléctrico es el resultado de la alta tensión aplicada entre los electrones, que ioniza el gas y puede producirse la conducción.
    • Las lámparas de alta intensidad son otro tipo de lámpara de descarga de gas donde se forma un arco de alta potencia entre los electrodos de tungsteno. Con este tipo de lámpara se pueden producir fácilmente niveles de potencia de unos pocos kilovatios. Por supuesto, no podemos olvidar mencionar los tubos nix, que son una especie de lámpara de neón de cátodo frío, popular para construir relojes retro. Afortunadamente, ahora se están produciendo nuevamente.

      Historia

      Versión moderna del tubo Geissler.

      La historia de la lámpara de descarga de gas comienza en 1675, cuando Jean-Félix Picard, un astrónomo francés, constató que el espacio vacío de su barómetro de mercurio emitía un tenue resplandor mientras el mercurio temblaba. Más tarde resultó que el brillo provenía de la electricidad estática en el vacío parcial en el tubo de mercurio. En el siglo XIX, con la llegada de los generadores eléctricos, varios científicos comenzaron a experimentar con tuberías de gas y electricidad, dando como resultado la invención del tubo Geissler, por el físico y vidriero alemán Heinrich Geissler en 1857. Estas fueron las primeras descargas de gas. . y fueron producidos en masa principalmente con fines recreativos.

      El tubo de neón, tal como lo conocemos, fue desarrollado por un ingeniero francés, Georges Claude en 1910, y se mostró por primera vez en el Salón del Automóvil de París de ese año. En los Estados Unidos, los primeros comerciales ligeros se obtuvieron del automovilista Packard en Los Ángeles, por $ 1250. Debido a que los tubos se pueden producir en casi cualquier forma, son visibles incluso durante el día y se pueden crear una gran cantidad de colores mediante diferentes combinaciones de gases y revestimientos en el tubo, la publicidad ligera se ha vuelto muy popular rápidamente. Para 1940, había alrededor de 2000 tiendas produciendo comerciales ligeros en los Estados Unidos.

      Relajarse

      Bombilla neón tipo NE-2.

      Pero las lámparas de neón no son solo objetos decorativos. Una versión pequeña se utiliza hoy principalmente como luz indicadora en instrumentos y dispositivos electrónicos, pero ha sido importante en la historia de la electrónica. La bombilla de neón tiene una resistencia negativa: antes de llegar al colapso, la lámpara casi no conduce corriente. Cuando se alcanza el voltaje de colapso o encendido, la resistencia de la lámpara cae repentinamente y se establece una gran corriente. En este estado, el voltaje cae al aumentar la corriente. Por lo tanto, la tensión desconectada es menor que la tensión conectada. Esta propiedad se llama histéresis.

      Debido a esta propiedad, las bombillas de neón se han utilizado en osciladores sueltos que pueden alcanzar frecuencias máximas de alrededor de 20 kHz. La lámpara de neón en el circuito no funciona hasta que el voltaje del condensador alcanza el valor de encendido. Luego, la lámpara comienza a conducir y el capacitor se descarga rápidamente hasta que su voltaje es el voltaje de apagado de la lámpara. La lámpara de neón deja de conducir y se repite el proceso.

      Osciladores sueltos con lámparas de neón.

      Las lámparas de neón también se han utilizado como referencia de tensión y dispositivos de protección contra sobretensión, aprovechando su característica tensión de encendido. Además, con técnicas de fabricación especiales, también pueden funcionar como reguladores de voltaje.

      Lámpara de memoria de neón

      ¡La informática también se puede hacer con lámparas de neón! En el circuito que se muestra a la izquierda, tomado del manual de una lámpara baja de GE, podemos ver un circuito de memoria simple. Según el manual, funciona de la siguiente manera: la tensión de alimentación V está entre los voltajes de encendido y apagado de la lámpara, de modo que en el estado silencioso la lámpara no conduce.

      Si ahora se aplica un pulso positivo "fijo" a la entrada, la lámpara se encenderá, y con el voltaje de suministro mayor que el voltaje de apagado, la lámpara seguirá conduciendo. Para leer de la memoria, se aplica un pulso positivo de "lectura" a la entrada, con una amplitud menor que la requerida para encender una lámpara no conductora. Si la lámpara ha sido previamente encendida por un pulso “fijo”, el pulso de “lectura” pasará a través de la lámpara a la salida. Sin embargo, si la lámpara no se enciende, el pulso de "lectura" será bloqueado por la lámpara no conductora y la salida permanecerá cero. Para restablecer la memoria, se aplica un pulso de "restablecimiento" negativo a la entrada, con una magnitud suficiente para reducir el voltaje por debajo del voltaje de apagado de la lámpara.

      El uso de neón en circuitos electrónicos es, por supuesto, de una era que precedió al silicio. El uso en iluminación tuvo su auge en los años 60, y luego desapareció. Los tipos modernos de iluminación (lo adivinó, LED) son los preferidos para la publicidad. Actualmente el neón está experimentando un retorno como elemento arquitectónico y artístico, y también en algunos proyectos históricos como la Ley 66 de Restauración de la Ruta del Corredor. Esperamos que se quede con nosotros en los próximos años.

      • DV82XL dice:

        El British Bell Punch / Sumlock Comptometer ANITA hizo un uso extensivo de la lógica de neón, principalmente en forma de Decathrons, y usó los Nixies en la pantalla como un elemento de memoria, pero había otros circuitos lógicos que usaban lámparas discretas en la unidad.

      • Organismo polimorfo dice:

        La forma de onda del oscilador suelto (B) es incorrecta. Debería saltar lo suficientemente rápido, luego descargar con una curva de descarga RC estándar. Tome la forma de onda para (A) y simplemente inviértala al revés.

      • Pete Willard dice:

        Aceptemos que Neon es una especie de tubo de descarga de gas en forma de lámpara ... y no Nixie ... y que otras pantallas de cátodo frío no siempre son Nixie (floral al vacío) y que otros tipos de pantallas digitales multisegmento no son Nixie. pero tienen frio. punteros de descarga del cátodo. Aceptemos que muchas pantallas * decimales * que utilizan las características de descarga de cátodo frío del brillo de la corona de neón en realidad se denominan tubos Nixie. Parece que amamos a Nixie con todas las pantallas retro en cajas de vidrio ... lo que nos hincha.

        • Ven ahora dice:

          ¡Ídem! Veo VFDs llamados Nixie en eBay todo el tiempo.

          • Jack acostado dice:

            Yo también, pero creo que los vendedores están probando suerte con las palabras clave. Los VFD todavía son geniales, pero Nixie es increíble.

      • jawnhenry dice:

        Algunos de mis mejores recuerdos incluyen proyectar - y jugar, por supuesto - con lámparas de neón que llevaron a esa abeja a mi capó hace unos seis meses y emprendieron una misión para encontrar mis viejos manuales. Gané o gané (aunque descubrí dos manuales de un rectificador de selenio Sarkes-Tarzian (!); Y un juego completo de documentación de Atari, que incluye cinco libras de notas de referencia técnica); solo documento señalado. Muchas notas de solicitud e instrucciones realmente buenas vinieron de los fabricantes de tubos de neón.
        Manuel, si puedes darnos una bibliografía bastante completa, yo, y muchos otros, te estaré eternamente agradecido.
        Sigan con el buen trabajo.

        • Manuel Rodríguez-Achach dice:

          Gracias. El manual de la lámpara GE es una gran fuente de información: http://w5jgv.com/downloads/General%20Electric%20Glow%20Lamp%20Manual%202nd%20Edition.pdf

          • jawnhenry dice:

            Gracias, Manuel. Esta es exactamente como una de las publicaciones que se escapó; Lo usaré bien y lo mantendré bien alimentado

          • BrilaBluJim dice:

            Si, gracias.

            Una cosa: en la portada del manual hay varias lámparas de neón con tres electrodos, pero no se mencionan en el libro. ¿Alguien tiene alguna idea de cómo funcionó?

            • DV82XL dice:

              Yo mismo hice esa pregunta y recibí varias respuestas. Todos los mini-tiratrones, usos en circuitos lógicos e indicadores inofensivos, pero la única aplicación de la que cualquiera pudo mostrar un ejemplo funcional fue la utilizada como indicador de dos niveles en calefacción.

      • Ostraco dice:

        Me parece gracioso que ese enlace artístico sea "20 Hilary Neon Sign Fails".

      • William Struve dice:

        Hace años, usé la pequeña bombilla de luz indicadora de neón como detector de luz. Es posible que haya notado que el indicador de neón parpadeante de algunos equipos dejará de parpadear si está cubierto y el parpadeo se solidificará con una luz intensa. La luz, como fuente de radio, facilita la ionización. Un poco como un tubo Geiger.

        • Estante trasero dice:

          Hay una historia sobre una computadora temprana que "temía a la oscuridad"; tenías que dejar las luces de la habitación encendidas o no se podía confiar en la lógica del tubo de neón.

        • notarealemail dice:

          Espera, ¿se podría construir una cámara de baja resolución con lámparas de neón?
          Eso está en mi papelera de proyectos.

          • Manuel Rodríguez-Achach dice:

            Se utilizaron en tablas de imágenes de THz: http://www.engineers.org.il/_Uploads/7482INEXPENSIVEHIMAGING.pdf

          • Elliot Williams dice:

            Mantenlos aislados unos de otros. El problema con los sensores emisores de luz ...

            • notarealemail dice:

              Sí, ya estoy girando esos tornillos en mi mente ...
              Muchos tubos ennegrecidos con carbón y posiblemente una cámara estenopeica. Calibración: "foto" de completa oscuridad; Si no logro detectar la luz, al menos puedo hacer una pantalla increíble. Demasiadas ideas, demasiados proyectos, trabajo real a tiempo completo ...

              [Manuel Rodriguez-Achach] ¡Gracias por el pdf y el increíble artículo!

              • Greenaum dice:

                Bueno, es una cámara "digital" donde los neones no solo detectan la luz, sino que permanecen encendidos cuando lo hacen. Para que pudieras ver la imagen en las propias lámparas.

                Haga que la parte posterior de la cámara sea removible para eso, y una lente en la parte delantera, apúntela a algo, luego quítese la espalda para ver su imagen. Parece que funcionaría, ¿verdad? Usando el efecto neón mencionado en el artículo. Probablemente debería hacer dibujos simples de cosas gruesas y contrastantes, pero puede obtener algunos resultados. Puede haber un voltaje variable para la fuente de alimentación, así que configúrelo correctamente. Esa sería su configuración "ISO". Puede que tengas que descubrir los estilos victorianos durante mucho tiempo. ¡Se necesita algún arreglo!

                ¡Esto podría ser genial!

      • DainBramage dice:

        Gracias por este artículo. Me encantan las lámparas de descarga de gas de todo tipo, así que este artículo está en mi callejón.
        Anteriormente sabía que las bombillas de neón se pueden usar como parte de circuitos oscilantes, ¡pero no sabía que podrían usarse como elementos de memoria! Gracias por ampliar mis conocimientos.

      • CRJEEA dice:

        Me parece recordar un reloj completamente distinto a la lógica de neón.

        • DV82XL dice:

          https://wwwhome.ewi.utwente.nl/~ptdeboer/ham/neonclock/

      • Brian Abernathy dice:

        Recuerdo una historia en la que se construyó una computadora antigua con tubos de neón como chanclas. Se dieron cuenta de que para cálculos largos que duraban toda la noche, los resultados eran incorrectos.

        Cuando investigaron, notaron que el voltaje de colapso era diferente cuando la luz golpeaba el tubo. Por la noche, por lo general, apagaban las luces del techo, lo que provocaba una falla en el voltaje, lo que significaba que algunos circuitos no se dispararían correctamente.

        La respuesta: mantén las luces encendidas por la noche.

      • tienda dice:

        Hace unos 45 años, había una hermosa estudiante de intercambio de los Estados Unidos aquí en Oz. Le hice un "No hagas nada" para su cumpleaños en una caja de plástico translúcido con una tapa verde (que se usa para servir mantequilla) y lo entregué en una simple bolsa de papel marrón.
        Eran 3 lotes de resistencias de 10M / elementos de la serie NE2 a través de una batería de 90V (entonces solía comprar baterías pequeñas de 45V) con condensadores de 0.1uF conectados desde la unión de R y Neon, no a través del neón, sino a la unión de los demás. Entonces había un anillo de 3 tapas en el medio, con cada neón hasta -ve y cada resistencia de 10M a + 90V. Espero que tenga sentido.
        De todos modos, los neones brillaron como en el osc suelto de arriba, pero uno tras otro. Se veía bastante bien.

        Bueno, ¡funcionó! Es de mañana aquí y le voy a dar café. Después de que se fue a casa al final de su intercambio, ahorré y volé allí para una visita. Nos casamos y la llevé a casa en Oz.
        Así que los novatos tienen un lugar especial en nuestra familia 🙂

        • localroger dice:

          ¡Dulce! Aquí, en los Estados Unidos, Radio Shack tenía una fila de cajas, llamadas "P-Box", que venían en una caja de plástico, cuya parte superior era una placa funcional. Uno de los kits de P-Box era una "caja idiota", que se podía construir de dos formas, ya sea con los cinco neones parpadeando al azar o con ellos parpadeando sucesivamente como en el regalo que le hiciste a tu chica. Sin embargo, no hay baterías de 45 V, por lo que el kit también incluía piezas para un pequeño oscilador de transistor y un transformador para transformar 9 V en niveles de neón. Construí el mío para un rayo por accidente 🙂

          • sale de dice:

            Construí uno de estos cuando tenía 8 años. Recuérdalo con cariño.

      • Dan dice:

        "Manual de lámpara baja de GE" debe leer "Manual de lámpara brillante de GE"

        Y tiene un enlace, https://archive.org/details/GE_Neon_Lamps_1965

        Y una nota al margen, la más poderosa y efectiva de esta clase de luces es probablemente la lámpara de azufre calentada por microondas.

      • Nitori dice:

        Nunca supe que se usaban para otra cosa que no fueran luces indicadoras, así que ahora tendré que pedir un juego y probar algo de esto.

        • Martín dice:

          Hace mucho tiempo vi a algunos como la “luz eterna” en las iglesias. Probablemente porque la lámpara de neón dura más que una lámpara blanca.

      • RW versión 0.0.2 dice:

        Había un libro que tenía nuestra biblioteca, como 30 juegos y juguetes electrónicos, y me sentí un poco engañado por él, porque todos los demás proyectos abusaron de alguna propiedad de NE-2 ... y los demás se volvieron "inteligentes" con triacs, apenas transistor visible.

      • jawnhenry dice:

        Para que no todos pensemos que los tubos luminosos de neón solo irradian en la parte 'naranja' del espectro -
        Todavía tengo, en mi contenedor "extremadamente valioso mientras soy extremadamente inútil", un tubo de neón verde, aproximadamente el mismo factor de forma que el NE-2, que me dio un proveedor en la década de 1970. Esto fue justo en el momento en que la gente de opto-medios anunció nuevos colores LED hace medio año.

        • Martín dice:

          Cuando era niño (en los 70) tenía una luz nocturna verde. Contenía una lámpara brillante, pero recuerdo que emitía un resplandor azulado al final y tenía una capa blanca en el interior. obviamente una salida de vapor de mercurio y fósforo verde.
          Pero el diseñador era realmente tacaño con las luces indicadoras del congelador: las caricias de plástico eran rojas, amarillas y verdes, pero cada una contenía un tubo de neón naranja. Que no se veía muy bien, especialmente en verde.

      • notarealemail dice:

        Me gustaría conseguir algunos de estos ...
        http://www.decadecounter.com/vta/articleview.php?item=949

      • ridículo dice:

        ¡Guau! ¡Esto es asombroso! ¡Estoy tan contento de que surgiera este tema! Bueno, entonces las formas de onda en un campo de plasma pulsado generadas al conducir electricidad a través de un estado gaseoso pueden tener y tendrán efectos en un organismo biológico.
        De la misma manera que el espectro UV puede cambiar parásitos o bacterias, los campos de plasma pulsado pueden eliminar especies enteras de la tierra en una forma de onda.
        Habiéndolo investigado, puedo decir que la participación cuántica explica el exterminio de las hormigas rojas. ¡También funciona contra el cáncer! ¡Y un moho negro!
        Estoy limitado a comprender los detalles o las especificaciones, pero algunos gases se ven más fríos que otros, la bujía de plasma está diseñada para el ejército de los EE. UU. En Rusia, el emisor de plasma pulsado es propiedad y está patentado por un ciudadano de los EE. UU., Pero no se puede reproducir. Es única. Dicho esto, hay mucha ciencia aquí que necesita ser replicada. Los campos de plasma rotatorios pueden ser un medicamento, un arma o un sistema de propulsión. ¿O un espectáculo de luces frescas? Solo sepa que la respuesta aquí está en el rastro de patentes. Busque la investigación, encuentre la patente, hable con el propietario actual y vea la verdad. Si le doy el enlace, no apreciará el viaje que lleva a las preguntas. Si te bajas por la madriguera del conejo, explícame el cuerpo eléctrico para que yo pueda entenderlo. ¡Es tan sobre mi cabeza pero muy genial!

        • RW versión 0.0.2 dice:

          Duuuuuuude ...

          https://youtu.be/m8iMGzNzsrk

          • Martín dice:

            Esto definitivamente puede cambiar tu estado de ánimo 🙂 Pero creo que "reír" tenía demasiado de algo.

        • jawnhenry dice:

          Cuarenta y dos.

      • irlandesa dice:

        Me pregunto qué tipo de pedal de guitarra eficaz se podría hacer con lámparas de neón ...

        • A_Steingrube dice:

          Lo único que podría hacer es una extraña mezcla entre la distorsión de válvulas y la distorsión de diodos. Una desalineación clásica de tubos funciona al sobrecargar la señal hasta que sobresatura los tubos y clips de electrones. La distorsión de diodos (Marshall realmente usará LED) funciona de manera similar, excepto por el uso de voltajes y diodos más bajos en lugar de tubos.

          Si tuviera que adivinar, obtendría mucho ruido (no agradable) y una respuesta embarrada. Dependiendo de qué tan limpio pueda crear sus placas de circuito, probablemente encontrará armonías extrañas debido a la capacitancia innata de cualquier placa de circuito y posiblemente zumbe si las cosas no van bien.

      • Y nodo dice:

        ¿Recuerda esos detectores de fugas del horno microondas?

        Cruza la luz de neón alrededor del perímetro de la puerta. Si brilla, tienes problemas.

        Ah, esos eran los buenos viejos tiempos.

      • Roger Vaught dice:

        Un viejo "jamón" tenía una serie de bombillas NE-2 conectadas en serie, un extremo en la antena y el otro en el suelo. Destellarían durante una tormenta eléctrica. No sé si tenían resistencias. Yo era un niño e impresionado.

      • Simon Auclair dice:

        Se utilizaron 3 electrodos con videojuego y relés giratorios como disparador.

        Los he visto recientemente contra ladrones, pero no encuentro fuentes comerciales.

        Bombillas de cristal de ébano. Como si Jesús fuera el tipo de los electrodos

      • Tony Glazier dice:

        Cuando tenía unos 10 años, pensé que podría intentar usar neones como osciladores para un órgano electrónico.

        ¡Buena idea, pero falló estrepitosamente porque eran muy inestables y completamente inadecuados para una nota musical!

      • Tony Glazier dice:

        Leer sobre los tubos Nixie arriba me recuerda cuando trabajé en Doha alrededor de 1972.

        RS fabricó algunos PCB con circuitos integrados SN74 y un tubo Nixie para la pantalla.

        Ahora bien, esto parece tan sorprendente, pero los relojes digitales eran tan raros que la gente apenas los entendía.

        Ahora el Centro de Televisión de la BBC tenía un reloj digital en su dirección. Así que fue bastante fácil para mí construir uno con tubos Nixie.

        Tenía seis dígitos y era un centro de interés inmediato para algunos visitantes de mi casa allí. Algunos ni siquiera se dieron cuenta de que era un reloj.

        Un amigo Hugh era un ingeniero a cargo de la estación de propagación de la troposfera, que proporcionaba comunicación sobre el horizonte con dos platos de 12 my dos frecuencias de diversidad espacial y de frecuencia. La salida de RF en 1.2 Ghz fue de aproximadamente 50 vatios usando TWT.

        Una noche me llamó cuando todavía estaba trabajando y decidió que mi reloj se estaba ralentizando durante 12 segundos. ¡Así que lo apagó durante 12 segundos! Entonces, cuando se volvió a encender, mostró 00 00 00

        Pasé la semana siguiente preparando una batería de repuesto para evitar que Hugh la próxima vez que quisiera corregir mi reloj. ¡Y un par de pulsadores para acelerar y ralentizar el mostrador!

        ¿Siempre imaginé que "Nixie" era un nombre de marca? Y solo se refiere a los tubos de visualización alfanuméricos.

Alberto Gimenez
Alberto Gimenez

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